利用CO2气驱开采复杂断块油藏“阁楼油”

复杂断块油藏进入高含水后期，位于构造高部位的“阁楼油”难以经济而有效地开发。苏北盆地拥有丰富的天然CO2气源，采用槽船运输、井口增压和高压升温等技术，在溱潼凹陷储家楼油田开展CO2气驱试验。通过数值模拟优选出CO2气驱方案，并于2000年10月开始矿场试验，已注入CO2气132．06万m^3，占油藏孔隙体积的1.59％，已增产原油2545t．综合含水率降低6％，每立方米CO2气换油0．001927t，提高油藏采收率1.07％，效果显著。试验取得了一批宝贵的资料，对CO2气驱的开采过程及生产动态特点有了新的认识。试验结果表明，选择油藏低部位井注入CO2气驱替水驱剩余油，能在油藏高部位形成新的油气富集带，机理清楚，工艺相对简单，见效快，是一种值得推广的复杂断块油藏三次采油方式。图3表3参12     

水驱后期断块油藏CO2气顶与人工边水组合驱压力恢复规律

水驱后期断块油藏注入水无效循环造成压力提升困难,所提出的CO2气顶与人工边水组合驱技术被认为可有效解决该问题.为了研究组合驱储层压力恢复规律,对压力恢复速度与注入速度等参数的关系、以及注水、注气速度和注入时机的优化开展研究.因此,利用室内实验评价压力恢复速度与注气量、注气速度及注气注水速度比之间的定性关系;应用数值模拟...     

高含水油藏CO2驱油与地质封存机理研究现状及待解决的关键问题

为实现中国碳达峰、碳中和的长远目标,将化石能源燃烧生成的CO2捕集后注入到高含水油藏,不仅可提高原油采收率,而且能在油层中实现CO2地质封存,有利于实现油气增产和降低碳排放的双重目标。针对高含水油藏的特点,从CO2驱油和地质封存机理、赋存方式、埋存量计算方法以及CO2运移、泄漏风险预测与评价等方面进行了全面回顾。基于高含水油藏CO2驱油与地质封存的中外研究现状,结合与之密切相关的科学领域及其矿场面临的难题,提出了CO2与储层岩石和流体反应、驱油机理和封存方式、赋存量、封存效率、泄漏与风险防控等亟需深入研究的10个关键问题,为CO2驱油与地质封存研究方向及产业化技术储备提供参考。CO2驱油与地质封存问题的解决,对服务于“碳减排”和“碳增汇”,实现中国的碳达峰、碳中和战略目标具有重要意义。     

特低渗透油藏CO2驱油多相渗流理论模型研究及应用

根据一系列实验成果,对特低渗透油藏CO₂驱油渗流数学描述进行了理论研究,建立了特低渗透油藏CO₂驱油渗流数学模型。该模型能反映特低渗透储层CO₂混相和非混相驱油过程中油和CO₂的混相作用以及水、油、溶剂(CO₂)的相互作用与传输、质量的相互转换,包括对流扩散、质量转换和气、液间的转换,并能反映各相流体的非达西渗流、相对渗透率及有效黏度等特性。运用该模型在扶杨油层进行了注CO₂开发试验,取得了较好效果。     

低渗透-致密油藏CO2驱油与封存协同评价方法

针对目前CO2驱油与封存（CCUS-EOR）油藏工程理论缺少对CO2驱油与封存协同评价指标及协同评价方法相关研究的问题,从CO2驱油与封存双目标协同设计的角度出发,明确CO2驱油与封存油藏工程方案设计原则,构建CO2驱油与封存油藏工程评价指标体系。分析驱油与封存双目标评价指标间的内在联系,构建CO2驱油指数和CO2埋存指数。在此基础上,构建CO2驱油与封存油藏工程协同评价指标：CO2驱油与封存协同指数,建立CO2驱油与封存协同评价模型,形成CO2驱油与封存协同评价方法。低渗透-致密油藏试验井区的应用实例表明,该协同评价方法有助于明确CO2驱油与封存油藏工程方案中关键注采参数的技术政策界限,所推荐方案能够同时实现驱油效果好和埋存量大的双重目标。     

注CO2重力驱技术在海拉尔油田高倾角断块油藏的适用性

海拉尔油田高倾角油藏石油探明地质储量规模大,地层倾角超过10°以上的储量占总探明地质储量的68.6%。受构造高差的影响,常规注水开发难以实现构造顶底部位油井均衡驱替,边底部油井含水率上升快,构造高部位油井受效差,整体开发效果不理想。针对海拉尔油田高倾角断块油藏水驱开发效果差的问题,以注CO₂重力驱油实验为基础,以油藏数值模拟为手段,开展注CO₂重力驱油机理、影响因素及适用性研究。结果表明：当以原始地层压力10.57 MPa注入1.2 PV的CO₂时,CO₂驱油效率可达55.9%,能大幅度提高高倾角断块油藏的采收率;地层倾角、储层渗透率、注气速度是影响注CO₂重力驱效果的主要因素;海拉尔油田有4 411.35×104 t石油探明地质储量适合开展注CO₂重力驱开发,注CO₂重力驱技术在海拉尔油田具有广阔的应用前景。     

顶气边水窄油环油藏高效开发技术与实践

对于顶气边水窄油环油藏开发,成熟的开发经验较少,高效开发难度很大。针对渤海海域JZ油田顶气边水窄油环油藏开发初期井网优选、开发中后期剩余油挖潜和气窜水锥后管理难度大的问题,以大气顶弱边水和小气顶强边水油藏为代表,开展了顶气边水油藏井网优选、油气水三相运移规律、剩余油挖潜策略、气窜水淹特征及稳油控水(控气)技术等方面研究。根据研究结果提出了水平井井网新模式,对于大气顶弱边水油藏,水平段垂向位置设计位于油柱高度的1/3处,对于小气顶强边水油藏,水平段垂向位置设计位于油柱高度的2/3处;大尺度三维物理模型及数值模拟表明,采油速度越大,油气界面及油水界面往生产井移动速度越大;结合水平井井间剩余油为“土豆状”分布的认识,提出了井间加密方案;结合工区内试采生产资料,利用油藏工程方法和数值模拟方法分别建立了见气诊断图版和见水诊断图版,有效指导了油田稳油控气(控水)措施实施。根据以上研究,JZ油田采用该系列技术开发10年,含水率控制在25.0%以内,气油比维持在700 m3/m3以下,预计生产25年可提高采收率2.3个百分点。该研究对同类顶气边水窄油环油藏的开发具有一定的指导意义。     

普通稠油开发水驱油转N2驱油室内实验研究

三塘湖油田在稠油开发过程中,具有流体渗流阻力大、油井产量低等特点。研究表明,水驱油转N2驱油效率远远大于水驱油和N2驱油效率,现场应制定合理的开采方式和工作制度。N2突破时会出现采出程度大幅度增加,并对最终采收率有明显影响,矿场上应防止气体过早突破,提高N2在地层中的波及面积和驱油效率。考虑到压力梯度的影响,初期水驱油应控制注入水流量及其注入体积,防止压漏地层或过早形成水窜,以提高油田产量。     

延长油田致密砂岩油藏CO2驱油机理研究

CO_2驱是提高低渗透油田产量、缓解温室效应的有效途径。针对鄂尔多斯盆地油藏压力系数低、原油轻质组分含量高的特点,通过PVT和最小混相压力等测试分析方法,揭示了低压、低孔、低渗油藏CO_2驱提高采收率主要机理。开展了CO_2注入储层与无机、有机物作用后的沉淀研究,表明CO_2在无机盐溶液中不会形成沉淀堵塞孔隙,CO_2与有机质作用后沉积点高于油藏压力,且注入压力越高,CO_2在地层原油中的溶解能力越强,目标区块CO_2注入后不易形成沥青质沉淀。物模驱替实验结果表明,均质岩心的采出程度明显高于非均质岩心,且随着岩心非均质性的增加,水驱采出程度、气驱采出程度及最终采出程度均明显下降。     

特低渗油藏表面活性剂改善水驱实验研究及应用

为提高红河油田特低渗油藏的采收率,开展了表面活性剂驱改善水驱效果的实验研究及矿场试验。室内评价表明:用皂角原料制得的表面活性剂ZJ2-2与地层水配伍性好,对岩心伤害小,同时具有良好的降低界面张力性能和改变岩石表面润湿性能,能大幅度提高驱油效率。矿场试验表明:ZJ2-2表面活性剂能有效降低注入压力,提高注入井的注入能力,有效补充地层能量。截止2013年5月试验井组累计增油130 t。     

低渗透致密油藏CO2驱油与封存技术及实践

延长油田将煤化工CO2减排和CO2资源化利用创新结合,开创了陕北地区煤化工低碳发展和低渗透致密油藏绿色高效开发联动发展的产业模式。系统阐述了延长油田全流程一体化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术及矿场试验,形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO2捕集技术,提出了低渗透致密油藏CO2非混相驱“溶蚀增渗、润湿促渗”新理论,形成了以提高CO2混相程度和CO2驱立体均衡动用为主的CO2高效驱油技术,明确了储层上覆盖层封闭机理,完善了盖层封盖能力和CO2封存潜力评价方法,丰富了油藏CO2安全监测技术体系。矿场实践表明CO2驱油与封存技术在低渗透致密油藏具有广阔的应用前景。     

稠油化学堵调降黏复合驱油体系构建及驱油机理分析

稠油油藏经过多轮次蒸汽吞吐后,井间存在热连通和高耗热通道,热效率低,开发效果差。化学堵调降黏复合驱作为一种绿色低碳的有效开采接替技术,研究其复合驱油机理对于指导油田现场项目实施具有重要意义。针对试验区油藏特征,筛选化学剂,构建化学堵调降黏复合驱油体系,通过室内实验研究稠油化学堵调降黏复合驱油体系的驱油机理,结果表明高黏度堵调剂降低油水流度比,提高小孔径孔隙剩余油的动用程度,有效抑制黏性指进,起到改善流度、调整流场的作用;降黏剂吸附在原油表面,改善油相流动能力,提高驱油效率,同时乳液液滴卡堵相应尺寸喉道,提高窜流通道的渗流阻力,扩大波及范围,起到乳化降黏、乳液调剖作用;堵调剂降黏剂协同增效,堵调剂提高了降黏剂的乳化能力,促进降黏剂进入低渗透区,提高整体动用,堵调剂动用边部剩余油、降黏剂动用残余油,显著降低剩余油饱和度。     

蒸汽CO2复合驱驱油效率和CO2的注入时机

新疆油田稠油储量丰富,现阶段开发方式仍以蒸汽吞吐和蒸汽驱为主,但已进入开发中后期,油汽比、产油量均较低。为了进一步提高稠油采收率,以M区特稠油为研究对象,通过室内实验系统研究了高渗低压油藏下非混相蒸汽-CO_2驱相对于纯蒸汽驱的驱油效率以及不同残余油饱和度下蒸汽-CO_2的驱油效率。研究结果表明:注蒸汽吞吐一段时间后转蒸汽-CO_2驱,相较于纯蒸汽驱,驱油效率可提高34.1%;蒸汽-CO_2驱具有气水交替驱的特征;过早注入CO_2,渗流通道会提前被打开,蒸汽过早地与孔道中大部分原油接触,导致原油乳化,使得部分乳化原油很难被驱扫出来;残余油饱和度为45%时,最终驱油效率可达到87%,是实验中CO_2的最佳注入时机。在实际开发过程中,要通过产水率判断蒸汽通道是否打开来决定CO_2的注入时机。     

复杂断块油藏高含水期化学剂强化CO2复合驱提高采收率技术

苏北盆地洲城油田垛一段油藏含油面积小、储层分散、储量丰度低,目前处于注水开发的中后期,剩余油的量化表征及有效挖潜技术优选成为油田深度开发阶段核心工作。以高含水开发阶段复杂断块油藏剩余油挖潜及提高原油最终采收率为目标,开发了化学剂强化CO₂复合驱提高采收率技术体系（Chemicals & Carbon-dioxide,2C复合驱）。室内实验及数值模拟研究表明,水驱后注入洗油剂较大幅度降低流体界面张力,显著提高波及范围内残余油驱油效率,通过段塞式注入的CO₂的超覆作用,携带洗油剂对正韵律含油砂体高部位有效波及,改善垂向剩余油驱替效果。2C复合驱油体系通过耦合化学剂原油降黏及CO₂超覆作用扩大波及双重优势,实现高含水期驱油效率及纵向波及系数的同时提高,显著提高了原油最终采收率。     

靖安油田ZJ2区微生物驱油技术研究及应用效果评价

靖安油田ZJ2区目前已进入高含水开发阶段,油藏开发表现"低采出、高含水、递减大"的特征,油藏平面、剖面矛盾加剧,油藏水驱状况日益复杂,水驱油效率降低,剩余油分布状况日趋复杂,挖潜难度增大,油藏控水稳油形势日益严峻,调驱或三次采油技术储备严重不足。为此,根据低渗透油藏储层特征和流体特征,在广泛调研和室内实验评价的基础上,借鉴东部油田提高采收率的技术思路,开展微生物驱油技术试验,通过矿场实践有效提高了驱油效率和最终采收率,丰富了低渗透油藏提高采收率稳产技术体系,为同类油藏的开发具有重要的战略借鉴意义。     

水驱废弃油藏CO2驱提高采收率技术研究

中原油田经过30多年高速水驱开发,已进入总体递减阶段,但油藏高温、高地层水矿化度特点限制了化学驱的应用。为改善特高含水开发后期油藏开发效果,中原油田在濮城油田沙一下水驱废弃油藏开辟了先导试验区。以CO2驱提高水驱废弃油藏采收率为目的,研究形成的特高含水期油藏剩余油微差异刻画技术、CO2驱驱油机理认识、注采参数优化方法,以及配套防腐、防窜工艺技术,已应用于2个试验井组,采出程度提高了6.5%。预计濮城沙一下整体实施后,原油采收率提高9.9%,年增产原油超过2×104t,为探索水驱废弃油藏及特高含水油藏提高采收率提供了一项新技术。     

浅层油藏稠油热水/CO2驱油效率实验模拟研究

新疆油田九_6区齐古组浅层稠油油藏已进入蒸汽开采中后期,油藏开采经历了蒸汽吞吐、加密调整、蒸汽驱过程,采出程度为37%。现阶段单一蒸汽驱效果明显下降,地层亏空严重,蒸汽热利用效率低,吸汽不均,波及程度差异大,油水流度比大,采收率低。热水复合CO_2驱油充分利用热水热效应和发挥CO_2溶解降黏等作用,是提高原油采收率的有效方法。因此,针对九_6区稠油开展不同混合方式热水/CO_2驱油模拟实验,分别研究了纯热水驱、热水与CO_2混注、热水与CO_2段塞的驱油效率。结果表明,纯热水驱累积驱油效率为49.19%,热水/CO_2混注累积驱油效率最大为71.25%,段塞驱累积驱油效率高达85.96%。同时,分析了驱出原油及岩心残余油组分变化。     

CO2驱油采油系统防腐防垢研究进展

CO₂驱油采油系统是一种常用的提高油井产量的方法,但在使用过程中,系统中的管道和设备易受腐蚀和结垢,导致系统效率降低,因此,防腐和防垢是CO₂驱油采油系统中需要重点研究的问题。材料防腐操作简单但成本高,化学药剂处理防腐,对于防腐剂的性能和使用条件需要精确控制,使用不当会对环境产生负面影响。因此,找到更高效、更安全、更环保的防腐防垢手段,在CO₂驱油采油系统中具有广阔的应用前景。     

微生物驱油技术在盘2-33断块常规稠油油藏的应用

盘2-33断块为常规稠油油藏,已进入高含水开发期,水驱稳产难度大,根据微生物生长、代谢的地层条件,该块适合微生物驱油.针对油藏地质特点,进行了微生物驱油室内试验研究,包括菌种筛选、菌种适应性、物理模拟菌液驱油及空气辅助试验.结果表明,细菌在地层中有较强的生长及繁殖能力,经优选的微生物作用后,原油被乳化,原油粘度降低,采收率大幅度提高.于是进行了现场施工设计,包括注入周期、注入量等,实施后效果明显,产油量上升,含水率下降,采收率提高6.8%.     

高温高压条件下CO2驱稠油微观运移特征

为深入探究高温高压(70℃,8 MPa)条件下,CO_2驱稠油的微观运移特征及其对采收率的影响,利用高温高压微观可视化模拟系统,模拟不同区域不同阶段的CO_2驱稠油过程,研究CO_2驱稠油的微观运移特征,并定量分析该过程中CO_2对稠油采收率的影响。研究结果表明:CO_2驱稠油过程可分为油气互溶、沥青质析出和气体携带部分沥青质颗粒运移3个部分。一次气驱阶段,CO_2先以小气泡自由移动,随后发生变形、合并或分裂,最后以连续相运移为主;关井阶段,CO_2气体溶解于稠油且伴随沥青质析出;二次气驱阶段,CO_2携带部分沥青质颗粒呈连续状运移,扩大波及面积。此外,调整CO_2驱稠油过程中的反应条件可以平衡气体降黏和沥青质析出的相互影响,促进油气有效运移,提高采收率。